Гранит - это глубинная, кислая, интрузивная (подземная) магматическая порода зернистого строения. Размеры зерен, которого колеблются от нескольких долей мм до нескольких см в поперечнике. Главные молекулы гранита - калиевые полевые шпаты, кислый плагиоклаз и кварц, небольшое количество темноцветных минералов. Гранит из интрузивных горных наиболее распространен.
Из чего состоит гранит?
Основные породы, которые присутствуют в граните: полевые шпаты - самые распространенные породообразующие минералы на их долю приходится свыше 50 % массы земной коры. Полевые шпаты относятся к алюмосиликатам каркасной структуры. По химическому составу полевые шпаты разделены на 4 группы: плагиоклазы, калинатровые, калиевые, калиево-бариевые. Полевые шпаты могут быть представлены различными цветами:
- белый
- серый
- желтый
- розовый
- красный
- зеленый
Кварц - это породообразующий минерал с каркасной структурой. Характеризуется поперечной штриховкой на гранях призмы. Это один из самых распространенных минералов в земной коре. Разновидность халцедон, аметист, морион. Обычно кварц находят в излившихся горных породах - риолитах. Кварц используют в приборостроении, оптике как полудрагоценный камень. Кварц может иметь различные окрасы: бесцветный, белый, серый, бурый, розовый. Плотность кварца составляет около 2,5 - 2,6 г/см3. Его относят к пьезоэлектрикам - то есть при деформации он способен индуцировать электрический заряд.
Минералогический состав гранита.
Гранит включает в свой состав широкий перечень минералов. Кислый плагиоклаз - это породообразующие минералы, алюмосиликаты из группы полевых шпатов. Плагиоклазы представляют собой ряд минералов крайними членами, которыми являются альбит Na(AlSi3O8) сокращено Ab и анортит Ca (Al2Si2O8) (сокращено An). Обычно состав породы обозначают номером, соответствующий содержанию анортитов в процентах. Альбит № 0 - 10; олигоклаз №10 - 30; андезин № 30 - 50; лабрадор № 50 - 70; битовнит № 70 -90; анортит № 90 - 100.
Основные цвета гранита. От чего зависит цвет гранита?
Минералы, входящие в состав горных пород могут иметь различную цветовую окраску. Это объясняют минеральным составом, из которого состоит горная порода. Так если в породе присутствуют Si, Al, K, Na, то они будут окрашены в светлые тона (кварц, мусковит, полевые шпаты). А если в породе будет присутствовать Fe, MgCa, то они будут иметь темный цветовой окрас (магнетит, биотит, амфиболы, пироксены, оливины).
Цветовая гамма минералов
Какие породы образуют гранит?
Гранит - это материал, который образовывался из магматических горных пород. Магматические горные породы - образуются при затвердевании остывающей магмы как под землей (интрузивные) так и на ее поверхности (эффузивные). По содержанию щелочей магматические горные породы делятся на породы нормального ряда (то есть отношение суммы щелочей к содержанию глинозема <1) , щелочного ряда (отношение >1). По содержанию кремнезема SiO2 могут быть кислыми (кремнезема от 67 до 75%) среднекислыми (от 67 до 52%) основными (от 40 до 52%) и ультраосновными (<40%)
Что делают из гранита?
Гранит это материал, который используется в строительной сфере. Но для того чтобы его использовать его необходимо обработать и предать определенные размеры и формы. После обработки данный продукт называют щебнем. может иметь различные размеры, начиная с 1 мм и заканчивая 120 мм (бутовый камень). Так же щебень может иметь классификацию по формам, то есть по содержанию зерен кубовидной формы. Кубовидная форма щебня напрямую характеризует уровень сцепления с вяжущими компонентами в растворе. Чем выше показатель кубовидности, тем меньше расход щебня и других материалов, так как он более компактен, а значит будут незначительные усадки, и следовательно конструкция будет обладать повышенной жесткостью. Одним из видов получаемой продукции является гранитный отсев или
Натуральную горную породу кристаллического типа, основными составляющими которой являются кварц, слюда и различные , называют гранитом. Этот геологический термин образован от латинского «granum», переводящегося как зерно, что достаточно точно характеризует структуру этого чрезвычайно распространенного минерала. Гранит образован вследствие развития вулканических процессов.
Описание и внешний вид
Семейство гранитов имеет широкое распространение и встречается абсолютно на всех материках Земли. Формирование гранитной породы происходит в результате остывания и кристаллизации магматического расплава, не достигшего поверхности земной коры. Случается, что в результате эрозии, разрушающей перекрывающие отложения, гранитовые образования выходят на поверхность.
Магматическая порода, именуемая гранитом, - это минерал с богатой цветовой гаммой, варьирующейся от черного до белого и от серого до традиционного красно-черного или бордового. В настоящее время различают несколько основных цветовых вариаций :
Эффект «пятнистости» является прямым следствием присутствия в составе камня кварцевых вкраплений и полевых шпатов.
В зависимости от размеров зерна граниты классифицируют как :
- крупнозернистые;
- среднезернистые;
- мелкозернистые.
Стоит отметить особенность, характерную для гранита мелкозернистой структуры, его физические свойства достаточно сильно отличаются от свойств камня других групп. Он успешнее противостоит механическим воздействиям, чаще сохраняется при сильном нагреве и крепче на истирание.
Физические свойства и характеристики
Камень гранит на 60−65% состоит из полевых шпатов в сочетании с 25−30% кварца и 5−10% темноцветных минералов. Однако химический состав этого минерала не ограничивается этими компонентами. Порода обогащена кремниевой кислотой и различными щелочами, а также кальцием, железом и магнием, но в несколько меньших пропорциях.
Основными характеристиками гранита считают:
Превосходные показатели прочности и плотности гранитного камня не препятствуют его достаточно легкой обработке. Он хорошо режется, прекрасно шлифуется и полируется, а отличный показатель теплопроводности обеспечил возможность применения гранита для устройства каменок.
Эти характеристики - несомненные достоинства этого популярного материала, но существуют и объективные недостатки. Первый и, наверное, основной - большой собственный вес минерала. Именно эта характеристика препятствует использованию гранита во многих строительных проектах. Еще одним минусом считают низкий уровень термостойкости (плавится при нагреве выше 700 C), вызванный присутствием в составе минерала кварца.
Основные разновидности
В настоящее время весь добываемый гранит классифицируется по нескольким основным признакам: структурно-текстурным параметрам, месту добычи (месторождению) и так далее. Так, по содержанию темноцветных компонентов выделяют следующие виды гранитов :
Самые известные месторождения
Наиболее распространенной формой залегания минерала являются огромные массивы из батолитов, размеры которых достигают 4000 метров мощности и нескольких гектаров площади.
Самыми известными месторождениями гранита, характеристики которого делают его популярным отделочным материалом, считают белорусское Микашевичи и украинские Малокохновское и Мокрянское.
Не обделена месторождениями гранита и территория Российской Федерации, а именно регионы Дальнего Востока и Восточной Сибири, Кавказа и Урала, Карелии и Кольского полуострова. Штучный камень добывают на более чем полусотне месторождений. Гранитный щебень и бут получают в Челябинской, Воронежской, Свердловской, Архангельской областях, на территориях, прилегающих к Онежскому и Ладожскому озерам, Приморье и Хабаровском крае.
Уникальностью декоративных характеристик знамениты граниты-рапакиви, добываемые в северо-западных регионах России, и разновидности амазонитов Забайкалья и Ильменских хребтов. В основном конечным продуктом добычи на этих месторождениях становятся щебень и бут, но в случае возникновения необходимости, они способны дать эксклюзивные большеразмерные глыбы. Их, как правило, используют для изготовления штучного камня, облицовочных плит или в качестве основы в монументальной архитектуре.
Применение гранитного камня
Активность использования гранита в современном гражданском и промышленном строительстве настолько велика, что успешно позиционирует его в роли универсального материала. Интересно, как выглядит камень гранит в качестве :
Стоит сказать о некоторых мифах, касающихся гранита, большинство из которых не подтверждаются доказательствами. Например, преувеличением является склонность минерала к растрескиванию при нагреве. Термическая нестабильность камня привела бы к его ускоренному разрушению. Тем не менее наличие в природе тысячелетних гранитных скал и валунов опровергает этот миф.
Название гранита произошло от латинского слова granum, которое в переводе означает «зерно». Данная горная порода действительно имеет кристаллическую крупнозернистую структуру. Происхождение гранита может быть магматическое, метаморфическое и смешанное.
Данная горная порода имеет кристаллическую крупнозернистую структуру
Магматическое или вулканическое происхождение гранитного массива связано с медленным остыванием и затвердением магмы в земной коре. Метаморфическим способом минералы возникают в процессе гранитизации, который представляет собой спекание и частичное расплавление обломков различных горных пород. Но зачастую геологам очень сложно определить, каким именно способом образуется гранит, тем более что ни на физические свойства, ни на химический состав это не влияет. Как правило, гранитные пласты огромных размеров залегают под континентами и являются основой для горных хребтов.
Физические свойства и характеристика
Основные физические свойства материала: прочность, плотность, устойчивость к высокой температуре и воздействию окружающей среды.
Если сравнивать данный камень с бетоном, то прочность первого будет намного выше. К примеру, он может выдержать давление в 6 раз больше, чем бетон. Плотность гранита является еще одной отличительной чертой, ведь по отношению к тому же бетону он весит на 12% больше.
Твердость пород в первую очередь зависит от уровня поглощения влаги. Чем меньше процент влагопоглощения в камнях, тем прочнее они. В этом плане минерал является бесспорным лидером, поскольку благодаря своей глубине залегания он поглощает влагу лишь в пределах 0,2%. Во вторую очередь твердость гранита зависит от наличия в нем кварца, который, помимо всего прочего, обеспечивает еще и термостойкость. Температура плавления камня может достигать 700°С. Кроме того, благодаря той же водонепроницаемости он способен выдержать перепады температуры в пределах 100 градусов, поэтому количество циклов замораживания и нагревания может достигать не одну сотню раз.
Магматическое или вулканическое происхождение гранитного массива связано с медленным остыванием и затвердением магмы в земной коре В целом физические свойства и долговечность данного минерала зависят еще и от его структуры, согласно которой выделяют следующие виды гранита:
- крупнозернистый;
- среднезернистый;
- мелкозернистый.
Наибольшую ценность представляет мелкозернистая структура менее 2 мм. Данная разновидность имеет лучшее сопротивление к механическим воздействиям и более высокую температуру плавки.
Несмотря на столь высокие показатели прочности и плотности, гранитные камни относятся к хорошо обрабатываемому строительному материалу. Их без проблем можно разрезать, отшлифовать и отполировать. Если минералы тщательно огранены, они приобретают гладкую и блестящую поверхность, не уступающую по красоте мрамору.
Станок для обработки гранита (видео)
Химический состав и разновидности
Если рассмотреть гранит в схеме разреза, можно четко увидеть вкрапления других минералов и структуру зерен. Даже краткое введение в его структурные особенности поможет понять, что делает этот камень уникальным.
Химический состав включает в себя в основном минеральный ряд, щелочь и кремнекислоту. Согласно средним показателям, в минеральный состав гранита входят полевые шпаты (плагиоклаз, ортоклаз, калиевый полевой шпат в количестве 60-65%), кварц (до 35%) и слюды (мусковит, биотит — 5-10%). В незначительных количествах могут присутствовать железо, магний и кальций.
Химическая составляющая этого природного минерала влияет и на его цвет. Вопреки распространенному мнению, тот или иной цвет камня определяется не наличием в нем кварца, который, как правило, вовсе бесцветный, а входящими в него полевыми шпатами и слюдами. А что касается кварца, то он предоставляет камню в основном блеск, хотя в природе встречаются черно-кварцевые экземпляры.
Чаще всего благодаря полевым шпатам образуются красные, розовые, оранжевые и серые оттенки. Редко в природе встречается голубой окрас и зеленый, или, как его еще называют, амазонитовый. Темный цвет породе придают слюды. Одним из наиболее распространенных по цвету считается розовый гранит, оттенок которого может иногда достигать светло-алого или даже насыщенно красного цвета.
Виды согласно химическому составу
Состав гранита не только влияет на цвет породы или структуру, но и определяет его разновидность. В зависимости от содержания в нем темноцветных элементов — слюд, — геологи выделяют следующие разновидности минерала:
- Аляксит — вовсе не содержит темноцветных вкраплений.
- Лейкогранит — низкое содержание слюд.
- Щелочной — гранит, в составе которого присутствуют щелочные амфиболы.
- Биотитовый — 6-8% биотита.
- Двуслюдяной — входят 2 элемента: мусковит, биотит.
- Литий-фтористый — содержит исключительно литиевые элементы.
Обработка гранита и мрамора (видео)
Полезные свойства и применение в строительстве
Благодаря простоте обработки, длительному сроку эксплуатации и замечательному внешнему виду природный камень гранит можно по праву считать универсальным материалом. Но на этом, конечно, описание преимуществ материала не заканчивается. Ведь свойства и применение его в строительстве поистине неограниченны.
Кроме перечисленных, стоит выделить такие полезные свойства данного строительного материала, как:
- экологичность;
- богатая цветовая гамма;
- разнообразие фактур;
- отличная совместимость с другими материалами.
Изначально гранитные массивы использовались для возведения масштабных сооружений: стадионов, церквей, театров. В современном строительстве он нашел широкое применение в изготовлении памятников и скульптур.
Из ограненного камня делают даже ювелирные украшения, бусы или браслеты.
Применение данного минерала можно также встретить в оформлении интерьеров. Любое изделие, будь то сооружение, памятник или простой подоконник, всегда выглядит очень элегантно.
Учитывая вышеизложенные характеристики гранита, неудивительно, что он является одним из наиболее распространенных строительных материалов в мире. Но ко всем преимуществам его следует добавить один существенный недостаток — тяжелый вес, который сильно ограничивает массовое использование гранита в строительстве. Даже при наличии современной техники гранитную плиту, весящую минимум 2700 кг на 1 м³, очень сложно транспортировать.
Для решения данной проблемы прибегают к различным методам, например добавлению различных примесей или созданию аналогов. Таким образом, на рынке строительных материалов появляется керамический и искусственный гранит, который однако по своим качествам значительно уступает природному.
Случалось ли вам рассматривать щебень, который используют в строительстве или для засыпки железнодорожного полотна? Обычно это довольно красивые небольшие обломки зернистого камня серого или красноватого цвета.
Каменные зёрна ярко блестят на солнце, причём заметно, что структура минерала довольно неоднородна и состоит из частичек, разных по цвету. С большой вероятностью можно сказать, что камень является одним из видов гранита.
Что такое гранит?
Эта горная порода является синонимом твёрдости и крепости. Если хотят сказать о чём-то очень прочном, то говорят: твёрже гранита. И действительно, гранит является чемпионом по твёрдости среди горных пород, используемых в строительстве и отделке. Здания, возведённые из гранита, в течение сотен, а порой и тысяч лет стоят, удивляя нас своей красотой и долговечностью. Правда, в древности этот камень редко использовали для строительства, так как его очень тяжело обрабатывать, особенно вручную.
Даже невооружённым глазом видно, что в состав гранита входят частички разных пород, т.е. его состав неоднороден. Об этом говорит даже название породы, которое образовано от латинского слова «granum» ,означающего «зерно, частица» .
Разноцветные зёрна образуют великолепные природные узоры, благодаря которым гранит широко используется для отделки частных и общественных зданий, площадей, мемориальных комплексов и т.д. Высокая твёрдость и великолепная морозоустойчивость сделали гранит популярнейшей отделочной породой, которая отлично противостоит суровому российскому климату.
Происхождение гранита
В природе гранит разных видов образовывался двумя способами:
— из расплава магмы, остывшей и кристаллизовавшейся в глубине земной коры в условиях высокого давления, благодаря чему образовалась чрезвычайно твёрдая и зернистая порода высокой плотности;
— из смеси обломочных и осадочных пород, перемешанных с глинозёмом, которые в ходе тектонических процессов погрузились вглубь земной коры и там подверглись воздействию комплекса факторов – высокой температуры, сильного давления и раскалённых газов, что привело к спеканию частиц этих пород в твёрдый и прочный конгломерат.
Образование гранита происходило несколько миллионов лет назад. В этот период на нашей планете шли активные процессы горообразования, постоянно происходили землетрясения и , пласты горных пород поднимались на поверхность, а другие опускались вглубь земной коры.
Состав гранита
Граниты разных сортов включают многие виды минералов, но в основе большинства лежит сочетание кварца и полевого шпата в различных пропорциях, с добавками других минералов. Состав гранита можно приблизительно определить по внешнему виду зёрен:
— кварц – прозрачные либо голубоватые, дымчато-белые кристаллики;
— серые и красноватые зёрна – полевой шпат;
— прозрачные либо чёрные блестящие пластинки – слюда;
— калиевый шпат – кремовые или розоватые зёрна;
— олигоклаз – жёлтые, зеленоватые или голубоватые зёрна;
— плагиоклаз – розовые зёрна.
Различные сорта гранита могут иметь серую, красноватую, розовую, зеленоватую или почти чёрную окраску, многочисленные цветные включения и небольшие прожилки. Цветовая гамма определяется минералами, которые вошли в его состав.
Применение гранита
Несмотря на множество превосходных качеств, широкое применение гранит нашёл лишь в последние двести лет, когда появилась достаточная технологическая база для его обработки. Античный и средневековый мир довольствовались более мягкими мрамором и песчаником, и только относительно недавно способы распила и шлифовки усовершенствовались настолько, что стала возможной достаточно быстрая и качественная обработка самых твёрдых горных пород.
Благодаря практически полному отсутствию пор гранит не пропитывается водой, поэтому без труда выдерживает многочисленные циклы замерзания и разморозки. Это позволяет использовать гранитные плиты в качестве наружной облицовки зданий и монументальных сооружений, для мощения улиц и площадей.
Полированный гранит используется и во внутренней отделке: из него выкладывают полы, изготавливают лестницы и колонны, плитами облицовывают стены, бассейны, ванные комнаты. Из гранита вырезают столешницы, подоконники, ванны и раковины, изготавливают скульптурные композиции. Но наибольшее количество добываемого камня дробится и используется в качестве щебня для засыпки дорог, производства бетона и в строительных работах.
Гранит (итал. granito, от лат. granum - зерно). Твердость гранита вошла в пословицы. Эта горная порода способна сохранять свои прочностные, функциональные и декоративные характеристики на протяжении веков. Ее зернистая структура обеспечивает необходимую плотность для использования материала в экстерьере. Такой камень не боится ни перепада температур, ни влаги, ни механического воздействия. Его палитра предоставляет неограниченные возможности при воплощении дизайнерских решений. Если планируется купить гранит, то необходимо учитывать его вес, который является единственным объективным недостатком этой уникальной горной породы.
Химический состав: Гранит – кислая магматическая интрузивная горная порода, имеющая кристаллически-зернистую структуру. Порода богата кремнекислотой, обогащена щелочами, в меньшем количестве содержит железо, кальций и магний. Состоит из полевых шпатов (кислый плагиоклаз и калиевый полевой шпат) на 60-65 %, кварца на 25-35 %, и темноцветных минералов (биотит, редко роговая обманка) на 5-10 %. Благодаря шпату формируется цвет гранита, благодаря кварцу – его твердость. Наиболее часто встречаемая окраска гранита это светло-серая, но можно встретить и розовые, жёлтые, красные и даже зелёные оттенки этого минерала. В граните кварц находится в форме стекловидных и немного трещиноватых зёрен. Чаще всего они бесцветны, но встречаются редкие образцы с голубоватым оттенком, который может повлиять на общий цвет породы. По типам кристаллической структуры граниты разделяют на мелкозернистые (до 2 мм), среднезернистые (25 мм) и крупнозернистые (более 5 мм), цветом от белого до серого, розового и красного, с характерно мерцающими вкраплениями. Преобладающее большинство образцов являются пестроокрашенными. На форму рисунка влияет как строение камня, так и направление, которое было выбрано при распиливании монолита. Мелкозернистые граниты считаются самыми долговечными.
Физические свойства: Гранит, обладает высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды, в том числе атмосферных осадков и разных кислот. Не влияет на эксплуатационные характеристики и циклы замораживания и оттаивания, количество которых может достигать нескольких сотен раз
Плотность - 3,17 г/см3
Объемная масса (удельный вес) - 2,7 г/см3
Предел прочности при сжатии:
Во влажном состоянии - 550 кг/см2,
В сухом состоянии – 604 кг/см2
Истираемость - 1,4 г/см2м
Водопоглощение - 0,2%;
Коэффициент снижения прочности - 0,9
Твердость по шкале Мооса - 6-7
Особенности образования: Природный камень гранит представляет собой явнокристаллическую зернистую массивную вулканическую породу, образовавшуюся в процессе медленного остывания и дальнейшего затвердения магматического расплава на большой глубине. Также происхождение гранита возможно при метаморфизме, то есть в процессе образования гранитизации разных пород. При этом очень часто гранитным массивам приписывают то метаморфическое, то магматическое, а чаще – смешанное происхождение.
Добыча гранита: Главной формой залегания являются батолиты, которые представляют собой огромный массив мощностью до 4 км и площадью в несколько гектаров. Обычно порода залегает в виде даек, штоков и других интрузивных тел. Иногда встречается, что гранитная магма образовала послойные инъекции. В этом случае гранит образует серию пластообразных тел, которые чередуются с метаморфическими и осадочными породами. Сегодня существует три основных способа – метод откалывания породы, метод взрыва и камнереза. Последний метод является наиболее популярным и дорогостоящим. Он позволяет избегать микротрещин и разрабатывать месторождения рационально. При методе камнереза гранит вырезают глыбами, которые впоследствии распиливают на плиты. Горно-геологические условия залегания гранитов позволяют добывать гигантские монолитные блоки - объёмами до нескольких сотен м3 и весом в тысячи тонн, что невозможно для каких-либо других видов природного камня. Полученные блоки обтесывают на штучный камень или применяют цельными в монументальной архитектуре. Камень распространен на всех материках, почти в каждой стране.
Область применения: Гранит это материал, использование которого начитывает тысячелетия. Наиболее известные сооружения из гранита, которые сохранились до нашего времени – это:
Трилиты Стоунхенджа, весом более 50 тонн (Англия, ІІІ-IV тысячелетие до н.э.),
Обелиск Хатшепсут, весом 343 тонны и высотой 28,58м (Египет, XV в. до н.э.),
Баальбекский трилитон, весом более 1000 тонн (Сирия, І –ІІІ в. н.э.) и пр.
Изделия из гранита могут сохранять первоначальную форму в течение многих столетий,Поскольку основными свойствами камня являются прочность и долговечность, т.е. способность сохранять свою фактуру обработки и зеркальную поверхность длительное время а также по причине трудно загрязняемой поверхности, гранит широко используется для внешней облицовки и отделки зданий и сооружений (цокольные плиты, парапеты, шары и пр.) и изделий для дорожно-уличного строительства (камень бортовой, брусчатка, шашка, бордюры и пр., а также применяется в местах, которые имеют высокую проходимость (офисы, банки, различные общественные здания, рестораны, бары, пешеходные переходы и многое другое). Гранит это камень, который практически не впитывает воду. Из-за этого он обладают высокой морозостойкостью. Также, благодаря тому, что эти свойства гранита имеют такие качественнее показатели, его прекрасно используют и во время строительства портов и набережных, фонтанов, колон и пр. В интерьере помещений гранит часто используют для отделки стен, из него изготавливают подоконники лестницы, балясины, урны, вазы, карнизы и другие сложно-профильные изделия. Также он устойчив перед резкими перепадами температур, что позволяет использовать его для приготовления кухонных столешниц, барных стоек. Гранит применяется также для выполнения предметов монументального искусства - пьедесталы, колонны, постаменты, стилобаты, и т.п.
